荧光化学传感器是一种通过传感器分子与待测物相互作用引起传感器分子发生物理或化学变化从而达到检测目的探测器,所使用的荧光分析法因具有灵敏度高、选择性好、简便快速、易于实现在线检测等优点而被广泛应用在生物化学、药物化学和环境监测等领域。而大多数无机化合物在光的照射下本身不发荧光,或本身的荧光强度太弱不宜进行荧光分析,只能利用特定的荧光分析试剂与待测物形成配合物所发射出的荧光强度来测定待测物的含量。因此,随着荧光分析法的不断发展,设计合成具有高灵敏度、高选择性的荧光传感器越来越受到人们的重视。芘基团作为一个良好的荧光功能基团,常被用于荧光传感器的荧光信号基团。本文主要从以下两方面研究的：一是根据荧光和试剂分子结构的关系以及识别基团的结合能力和待测物(如硼酸、铜离子)的关系,设计合成了两种新型的荧光分析试剂；二是根据荧光分析法,研究已合成的新荧光试剂分别对硼酸、铜离子的响应情况。现将各部分内容概述如下：1.简要介绍了光化学传感器的概念、机理、分类并概述了芘衍生物的合成方法。2.设计合成了新试剂1-(3,4-二羟基苯甲酰基)芘,采用荧光光谱法和紫外-可见吸收光谱法研究了硼酸与该试剂间的相互作用。结果表明：硼酸使1-(3,4-二羟基苯甲酰基)芘379nm和399nm处的荧光增强,366nm处吸收峰的吸光度减小并蓝移至344nm,其荧光增强程度(379nm)和吸光度减小程度(366nm)与硼酸浓度间均具有良好的线性关系。并对反应机理进行了初步探讨,认为溶液中硼酸以B(OH)4-形式与1-(3,4-二羟基苯甲酰基)芘分子中的邻位酚羟基结合形成1：2络合物。3.采用荧光光谱法和紫外-可见吸收光谱法研究了1-(3,4-二羟基苯甲酰基)芘与Cu2+相互作用的光谱行为。实验结果表明,在pH6.5的]IAc-NaAc缓冲溶液中,1-(3,4-二羟基苯甲酰基)芘分子结构中的邻位酚羟基与Cu2+发生配位反应形成稳定络合物,从而导致体系的荧光光谱和吸收光谱均发生明显变化,379nm处的荧光强度减弱程度与Cu2+浓度间具有良好的线性关系,线性范围为1.0×10-5～1.2×10-4mol/L,检出限为5.86×10-6mol/L,据此所建立的方法用于水样中Cu2+的测定,回收率为95.5%～97.7%。采用等摩尔连续变化法测得Cu2+与1-(3,4-二羟基苯甲酰基)芘络合物的组成比为1：2。4.采用荧光光谱法和紫外-可见吸收光谱法研究了Cu2+与1-(3,4-二羟基苯甲酰基)芘-H3BO3配合物间的相互作用。研究结果表明,Cu2+与1-(3,4-二羟基苯甲酰基)芘的强结合能力使1-(3,4-二羟基苯甲酰基)芘-H3BO3配合物发生分解,并且形成1-(3,4-二羟基苯甲酰基)芘-Cu2+配合物,导致1-(3,4-二羟基苯甲酰基)芘-H3BO3配合物在379nm和399nm处的荧光产生猝灭,溶液颜色由无色变为浅黄色。Cu2+浓度在4.5×10-6～4.1×10-5mol/L范围内,体系荧光强度变化(379nm)与Cu2+浓度呈良好的线性关系,方法检出限为1.2×10-6mol/L。该方法用于水样中Cu2+的测定,回收率为96.6%～98.7%。5.设计合成了新试剂1-(1-亚甲基-3,4-二羟基苯)芘,采用荧光光谱法和紫外-可见吸收光谱法研究了Cu2+与该试剂间相互作用的光谱行为。实验结果表明,在pH7.2的HAc-NaAc缓冲溶液中,Cu2+与1-(1-亚甲基-3,4-二羟基苯)芘反应形成了1：2的络合物,体系的吸收光谱发生明显变化,377nm和390nm处的荧光强度均明显减弱,其中377nm处荧光减弱程度与Cu2+浓度呈良好的线性关系,线性范围为2.0×10-6～2.6×10-5mol/L,检出限为3.74×10-7mol/L,据此建立了测定水样中Cu2+的新方法。该方法用于水样中Cu2+的测定,结果满意。